ما هي أنظمة الاتصالات الضوئية في الفضاء الحر
FSO(Free Space Optics)
إن أنظمة FSO هي تقنية اتصالات ضوئية تستخدم انتشار الضوء في الفضاء الحر( الهواء، الفضاء الخارجي، الفراغ....) لنقل البيانات المحملة على الشعاع الضوئي لاسلكياً و ذلك للاتصالات أو لشبكات الكمبيوتر
FSO(Free Space Optics)
إن أنظمة FSO هي تقنية اتصالات ضوئية تستخدم انتشار الضوء في الفضاء الحر( الهواء، الفضاء الخارجي، الفراغ....) لنقل البيانات المحملة على الشعاع الضوئي لاسلكياً و ذلك للاتصالات أو لشبكات الكمبيوتر
وهذا يعني شبكة اتصالات ضوئية لكن دون استخدام كابل الألياف الضوئية.
تتميز هذه التقنية بسعة أعلى لنقل البيانات بأشكالها المختلفة وتعمل لمسافة عدة كيلومترات وعلى الأطوال الموجية بين (780-1600)نانومتر.
و من ميزاتها أيضاً:
استهلاك أقل للطاقة،تجهيزات أقل حجماً، احتمال أقل للتنصت،
تتميز هذه التقنية بسعة أعلى لنقل البيانات بأشكالها المختلفة وتعمل لمسافة عدة كيلومترات وعلى الأطوال الموجية بين (780-1600)نانومتر.
و من ميزاتها أيضاً:
استهلاك أقل للطاقة،تجهيزات أقل حجماً، احتمال أقل للتنصت،
أكثر أماناً حيث يمكن تشفير المعلومات المرسلة، كلفة أقل مقارنة بأنظمة الألياف.
أما عيوبها:
تباعد الحزمة( التشتت)، امتصاص الغلاف الجوي، التأثر بالعوامل الجوية، الخفوت، التداخل مع مصادر ضوئية أخرى بما فيها الشمس.
أما عيوبها:
تباعد الحزمة( التشتت)، امتصاص الغلاف الجوي، التأثر بالعوامل الجوية، الخفوت، التداخل مع مصادر ضوئية أخرى بما فيها الشمس.
المنابع الضوئية المستخدمة فيFSO تعتبر المنابع الليزرية هي الأنسب من أجل معدلات النقل العالية و المسافات الطويلة، و أفضل الأنواع الليزرية هي الليزر VCSEL عند الأطوال الموجية(850-750) نانومتر، و الليزر DFB عند( 1550-1300) نانومتر ، و الليزر الكوانتيQCL من أجل الأطوال الموجية أكبر
من 1700 نانومتر .
أما بالنسبة للكواشف فيتم استخدام الكاشف PIN من أجل المسافات القصيرة و الكاشف APD من أجل مسافات أطول.
أما بالنسبة للكواشف فيتم استخدام الكاشف PIN من أجل المسافات القصيرة و الكاشف APD من أجل مسافات أطول.
تنقسم أنظمة FSO إلى قسمين رئيسيين:
1- الاتصالات الأرضية و التي لا يتجاوز مداها الغلاف الجوي و لها نمطين:
مباشر LOS يكون بين مرسل/ مستقبل متماثلين في المواصفات.
عاكس NLOS حيث يتم إنعكاس الإشارة عن العديد من الأسطح قبل أن تصل إلى الكاشف الضوئي.
1- الاتصالات الأرضية و التي لا يتجاوز مداها الغلاف الجوي و لها نمطين:
مباشر LOS يكون بين مرسل/ مستقبل متماثلين في المواصفات.
عاكس NLOS حيث يتم إنعكاس الإشارة عن العديد من الأسطح قبل أن تصل إلى الكاشف الضوئي.
2- الاتصالات في الفضاء الخارجي و هي الاتصالات خارج الغلاف الجوي لتؤمن اتصالات الأقمار الصناعية مع بعضها و مع المحطات الأرضية.
و قد ساعد تطبيق هذا الاتصال في الفضاء بالتغلب على مشكلة تخصيص الترددات Frequency allocation الموجودة في الوصلات الراديوية و مشكلة التداخل أيضاً.
و قد ساعد تطبيق هذا الاتصال في الفضاء بالتغلب على مشكلة تخصيص الترددات Frequency allocation الموجودة في الوصلات الراديوية و مشكلة التداخل أيضاً.
يتم تطوير نظامFSOلتأمين اتصالات خليوية من الجيل الرابع4Gبتأمين اتصال بين أبراج الخلية يمكن أن يصل إلى10Gbpsوذلك بمساعدة ليزر
Ultra Short Pluse USP
وبمساعدة التعديلات المتقدمةوالقدرة التوصيلية اللاسلكية لنظامFSOيمكن أن يصل هذا الاتصال إلى100Gbpsوالذي يلبي متطلبات الجيل الخامس5G
Ultra Short Pluse USP
وبمساعدة التعديلات المتقدمةوالقدرة التوصيلية اللاسلكية لنظامFSOيمكن أن يصل هذا الاتصال إلى100Gbpsوالذي يلبي متطلبات الجيل الخامس5G
كمشروع مستقبلي متوقع هوتأمين الوصول لخدمات الانترنت في المناطق النائيةالتي يصعب تأمين الاتصال فيهاوذلك من خلال توفيرالاتصال الهوائي للمستخدمين عبراستخدام وصلاتFSOحيث تم اقتراح استخدام طائرات بدون طيار تعمل بالطاقة الشمسيةوعلى ارتفاعات عالية لتقديم اتصال إنترنت موثوق عبروصلاتFSO
جاري تحميل الاقتراحات...